[发明专利]一种树木年龄微损测量仪及测量方法

说明书

本发明提供一种树木年龄微损测量仪，包括测量仪本体，所述测量仪本体包括进给电机、同步带本体、钻针本体和钻针支撑挡片，所述进给电机的顶部设置有同步带主动轮，所述同步带主动轮的顶端安装有主动轮轴承，所述，所述测量仪本体的上方设置有塑料滑轨，所述塑料滑轨的顶部安装有滚珠滑块，所述滚珠滑块的顶部安装有旋转电机，该树木年龄微损测量仪及测量方法提出了一种基于深度学习的自适应阈值年轮识别算法。该算法对待测树木的年轮识别精度较高。且由于钻针针头较小，对被测对象破坏程度较小，具有体积小、重量轻、能耗低、工作效率高、便于野外作业等优点，可广泛用于测量活力木及古树年龄工作。

技术领域

本发明涉及林业精密仪器领域，具体为一种树木年龄微损测量仪及测量方法。

背景技术

树木年龄是森林资源调查中的一项基本指标，在确定林分龄级和龄组、预估森林蓄积量和生长量、评价森林碳汇潜力、制定森林经营方案等方面具有重要意义。古树年龄是确定古树保护级别的重要依据，目前尚未找到一种精确、无损测量古树年龄的方法。

目前测量树木年龄常用生长锥法。尽管生长锥法不用采伐树木，且测量结果准确、可靠，但生长锥法存在多种缺点：取样木芯主要依靠人工完成，取样木芯速度较慢；取出的木芯直径一般在5-10mm，对树木生长有一定的负面影响；打磨木芯和年轮识别需要人工完成，费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种树木年龄微损测量仪及测量方法，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明降低了钻针震动幅度，操作简单快捷，树龄的测量精度更高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种树木年龄微损测量仪，包括测量仪本体，所述测量仪本体包括进给电机、同步带本体、钻针本体和钻针支撑挡片，所述进给电机的顶部设置有同步带主动轮，所述同步带主动轮的顶端安装有主动轮轴承，所述，所述测量仪本体的上方设置有塑料滑轨，所述塑料滑轨的顶部安装有滚珠滑块，所述滚珠滑块的顶部安装有旋转电机，所述滚珠滑块的侧边设置有同步带本体，所述同步带本体的内部安装有钻针支撑挡片，所述测量仪本体的末端安装有同步带轮固定座，所述同步带轮固定座的顶部设置有从动轮轴承，所述钻针本体设置在从动轮轴承的上方。

进一步的，所述旋转电机的一端安装有支撑挡片回退推动件，所述旋转电机的另一端设置有支撑挡片前进推动件。

进一步的，所述支撑挡片前进推动件的内侧安装有钻针夹，所述钻针本体的端部插入到钻针夹的内侧并通过钻针夹进行安装固定。

进一步的，所述测量仪本体的侧边顶部安装有电缆线槽，且测量仪本体的底端设置有手柄，所述电缆线槽的内部穿插有多个电源线。

进一步的，所述同步带轮固定座内侧设置有同步带从动轮，所述钻针本体的表面套设有钻针套头。

进一步的，所述旋转电机轴通过钻针夹与钻针本体相连，钻针本体的旋转速度与旋转电机的转度相同，所述进给电机通过减速齿轮组带动同步带主动轮旋转，所述钻针本体随着滚珠滑块进行移动。

进一步的，一种树木年龄微损测量方法，该测量方法使用上述的测量仪本体，并根据以下步骤进行测量：将钻针本体插入到待测树木的晚材部分；增加电机转速；钻针本体钻入到待树木目的早材部分；减小电机转速；根据上述过程将钻针本体交替地钻过待测树木的晚材和早材；检测钻针本体的阻力曲线；计算待测树木的具体树龄。

进一步的，钻针本体钻入晚材部分时，钻针阻力增加，使钻针旋转速度下降，控制器增加旋转电机两端的电压，使直流电机电流增加，电机输出力矩增加，使电机转速上升。

进一步的，当钻针本体钻入早材部分时，钻针阻力减小，钻针旋转速度上升，控制器减小旋转电机两端的电压，使直流电机电流减小，电机输出力矩减小，使电机转速下降。

进一步的，通过钻针阻力曲线图获得钻针路径上的树木年轮数，并根据该年轮数得到最终的树龄数据。